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Sviluppo di catalizzatori per la sintesi del metanolo e del dimetiletere

Per la competenza consolidata, la rilevanza dei successi sperimentali conseguiti e l’importanza dei risultati attesi, Sotacarbo ha rivolto l’attenzione allo sviluppo di catalizzatori per la produzione di combustibili liquidi mediante idrogenazione con CO2, in particolare catalizzatori ottimizzati per la produzione di metanolo e bifunzionali per la sintesi diretta del dimetiletere. L’attività, caratterizzata da costi di esercizio relativamente contenuti, consente lo sviluppo di materiali innovativi applicabili all’industria. L’attività di ricerca è incentrata sulla sintesi e caratterizzazione sperimentale di nuovi sistemi catalitici.

Per quanto riguarda la produzione di metanolo, lo studio riguarda:

  • catalizzatori derivanti da precursori idrotalcitici (elaborazione dei dati sperimentali acquisiti nel 2019 ai fini di una pubblicazione su rivista scientifica internazionale);
  • catalizzatori preparati mediante metodica soft-template (ottimizzazione della composizione per la sintesi e la caratterizzazione di nuovi sistemi);
  • catalizzatori preparati mediante metodica soft-template e approcci Incpient Wetness Impregnition o two solvents (sintesi e caratterizzazione di nuovi sistemi).

Impianto da banco per l’idrogenazione catalitica della CO2 a metanolo o dimetiletere

Per quanto riguarda invece il dimetiletere (DME), l’attività di ricerca ha come obiettivo la sintesi e la caratterizzazione chimico-fisica di nuovi sistemi catalitici per i processi di produzione del DME.

I catalizzatori vengono caratterizzati con analisi XRD, TEM, CHN / S e fisisorbimento di N2 (in collaborazione con l’Università di Cagliari) al fine di correlare le proprietà tessiturali e microstrutturali con le loro prestazioni come catalizzatori di idrogenazione della CO2. Le prestazioni del combustibile sono testate in un reattore da banco ad alta pressione in condizioni realistiche (250 ° C, 30 bar, alimentazione di gas di 75% H2 / 25% CO2 in volume) e confrontate con quella di un catalizzatore commerciale a base di Cu / ZnO. La maggior parte dei catalizzatori testati mostra prestazioni molto elevate e una serie di essi è attualmente coperta da domanda di brevetto internazionale (PCT / EP2019 / 053068).

Reattori catalitici utilizzati per la sintesi del metanolo e del dimetiletere

Parallelamente allo studio sperimentale, condotte in stretta collaborazione con l’Università di Cagliari (Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche), sono state portate avanti le attività di modellazione cinetica dei sistemi catalitici condotte insieme all’Indian Institute of Technology Madras (IITM, India) e verrà avviata, in collaborazione con il Laboratorio Energia e Ambiente Piacenza (LEAP), una nuova attività sulla modellistica di sistema.